材料物理性能复习题 - 图文

内容发布更新时间 : 2025/7/23 8:30:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电子被两个组元吸收,则化合物的电阻就大,接近半导体的性质.

13) 超导体为什么具有完全的抗磁性:外磁场在试样表面感应产生一个磁感应电流。此电流所经路径的电阻为零,所以它产生的附加磁场总是与外磁场大小相等,方向相反,因而使超导体内的合成磁场为零。于是表现出完全的抗磁性。

14.本征硅的导电机理:在热、光等外界条件的影响下,满带上的价电子获得足够的能量,跃过禁带跃迁至空带而成为自由电子,同时在满带中留下电子空穴,自由电子和电子空穴在外加电场的作用下定向移动形成电流。

15.硼掺杂Si的导电机制:在本征半导体中,掺入3价硼元素的杂质(硼,铝,镓,铟),就可以使晶体中空穴浓度大大增加。因为3价元素的原子只有3个价电子,当它顶替晶格中的一个4价元素原子,并与周围的4个硅(或锗)原子组成4个共价键时,缺少一个价电子,形成一个空位。因为,3价元素形成的空位能级非常靠近价带顶的能量,在价电子共有化运动中,相邻的原子上的价电子就很容易来填补这个空位(较跃迁至禁带以上的空带容易的多),从而产生一个空穴。所以每一个三价杂质元素的原子都能接受一个价电子,而在价带中产生一个空穴。

16.砷掺杂Si的导电机理:本征半导体中掺入5价元素(磷,砷,锑)就可使晶体中的自由电子的浓度极大地增加。因为5价元素的原子有5个价电子,当它顶替晶格中的一个4价元素的原子时,余下了1个价电子变成多余的,此电子的能级非常靠近导带底,非常容易进入导带成为自由电子,因而导带中的自由电子较本征半导体显著增多,导电性能大幅度提高。

17.介质损耗的形式及造成这几种损耗的原因: 1)电导(或漏导)损耗

实际使用的电介质都不是理想的绝缘体,都或多或少地存在一些弱联系带电离子或空穴,在E 作用下产生漏导电流,发热,产生损耗。 低场强下,存在离子电导;高场强下,电子电导。 离子电导:本征电导和杂质电导。

2)极化损耗:介质极化时,有些极化形式可引起损耗。

一方面:极化过程中离子要在E作用下克服热运动消耗能量,引起损耗。

另一方面:松弛极化建立时间较长,极化跟不上外E的变化(特别是交流频率较高时),所造成的电矩往往滞后于E,即E达最大时,极化引起的极化电荷未达最大,当E开始减小时,极化仍继续增至最大值后才开始减小,当E为0时,极化尚未完全消除,当外E反向时,极板上遗留的部分电荷中和了电源对极板充电的部分电荷,并以热的形式散发,产生损耗。

3)电离损耗

又称游离损耗,是气体引起的,含气孔的固体电介质,外E大于气体电离所需的E时,气体发生电离吸收能量,造成损耗。

电离损耗可使电介质膨胀,可导致介质热破坏和促使化学破坏,因此必须降低电介质中的气孔。

另外还有结构损耗和宏观结构不均匀造成的损耗。

(18)电畴转向时引起较大内应力,这种转向不稳定。当外加电场撤去后,则有小部分电畴偏离极化方向,恢复原位,而大部分电畴则停留在新转向的极化方向上,也就形成了剩余极化。

(19)电畴的运动

在外电场的推动下,电畴会随外电场方向出现转向运动。其运动过程分为新畴成核、发展和畴壁移动来实现。 180°畴:

反向电场——(边沿,缺陷处即成核)新畴——尖劈状的新畴向前端发展(因180°畴前移速度快几个 数量级),180°畴不产生应力(因自发极化反平行),一般需耗较大电场能。

90°畴:

对于90°畴的“转向”虽然也产生针状电畴,但是主要是通过90°畴的侧向运动来实现。但因晶轴的长缩方向不一致,而产生应力并引起近邻晶胞承受压力。

(20)实际的铁电体中,必然同时存在90°畴和180°畴,并且相互影响,相互牵制。尤其多晶陶瓷中杂质,缺陷,晶粒间界,空间电荷的存在将给电畴的转向带来电的或机械应力方面的影响,故铁电陶瓷在外电场作用下的定向移动率,通常比

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